Kahetaktiline mootor: millised on selle plussid ja miinused?
Kahetaktiline mootor, mida nimetatakse ka kahetaktiliseks tsükliks, on kahetaktiliselt töötav kolbpõlemismootor.
See tähendab, et mootori töötsükkel toimub kahe kolvilöögi ja väntvõlli ühe pöörde ajal.
Sisu
Kahetaktilise mootori funktsioon
Selguse mõttes koosneb kahetaktilise mootori töö samuti neljataktilisest, nagu neljataktiliselgi mootoril. Samas töötab mitu neist korraga. Tsüklite arvu vähendamine neljalt kahele saavutatakse kolvialuse ruumiga; seega osaleb karter ka silindritäidise vahetuses.
Neljataktiline mootor: kuidas see töötab ja millised on selle eelised
Kahetaktilise mootoriga toimub kaks töötsüklit koos, kusjuures üks toimub kolvi kohal põlemisega ja teine kolvi all ilma põlemiseta.
Klassikaline kahetaktiline mootor ei sisalda klapijaotust ega seega ka klappe, nukkvõlli, rihma ega klappe. Silindri sisu asendamiseks kasutatakse ventiilide asemel kolme kanalit, täpsemalt:
- Sisselaskekanal – algab karburaatorist ja viib karterisse
- Tühjenduskanal – ühendab karteri silindri põlemiskambriga
- Väljalasketoru kanali – avaneb silindri põlemiskambrist väljalasketorusse
Klapisamba ja selle komponentide puudumise tõttu on kahetaktiline mootor väiksem ja kergem kui teised sama töömahu ja silindrite arvuga neljataktilised mootorid.
Kahetaktilisel mootoril on neljataktilise mootoriga sarnane väntvõll. Kolb tagab liikumisel ülemisest surnud punktist alumisse surnud punkti muuhulgas rõhu, kütuse etteande ja selle ülekande silindri põlemiskambrisse.
Mootori kolvid: kuidas need töötavad?
See töötab nii, et kolb, liikudes oma alumisse surnud punkti, surub kütuse läbi väljalaskekanali üles silindri põlemiskambrisse. Seejärel, liikudes oma ülemisse surnud punkti, imeb see kolvi all oleva imemiskanali kaudu või karterisse täiendavat kütust.
Mootori määrimine:
Kahetaktiliste mootorite puhul on mootori liikuvad osad, näiteks vända või kepsu laagrid kütusega üle ujutatud, mistõttu neid ei saa määrida klassikalisel viisil nagu neljataktiliste mootorite puhul. Enamasti pole aga kütusel piisavad määrimisvõimed, mistõttu lisatakse kütusele õli.
Seda määrimist nimetatakse määrdega määrimiseks ja see on lihtsaim viis mootori määrimiseks. Seda tüüpi määrimise korral lisatakse õli otse kütusele, segades seda õli ja kütuse vahekorras ligikaudu 1:20 kuni 1:100.
Kahetaktiliste mootorite tsüklid
1. Kolvi esimene käik (sisselaskmine ja kokkusurumine):
Kolb liigub oma alumisest surnud punktist üles ülemisse surnud punkti.
Kolvi kohal:
Liikumisel alumisest surnud punktist ülemisse surnud punkti sulgeb kolb esmalt väljalaskekanali, mille kaudu segu surutakse kolvi kohal olevasse ruumi. Seejärel sulgeb kolb ka väljalaskekanali, luues silindrisse isoleeritud ruumi, mis viib segu kokkusurumiseni.
Kolvi all:
Kui kolb on läbinud umbes poole oma käigust, avab selle alumine serv sisselaskeava. Selle tulemusena hakkab karburaatorist tulev süütesegu karterisse imema. Kuid see pole veel kõik.
Karburaator: kuidas see seade töötab?
Vahetult enne kolvi ülemist surnud keskpunkti hüppab süüteküünla elektroodide vahele säde, mis põhjustab segu süttimise (süttimise). Põlemisel tekib soojusenergia, mis väljendub rõhu suurenemises silindris, mis liigutab kolvi allapoole ja muudab seeläbi kütuse soojusenergia mootori mehaaniliseks tööks.
2. Kolvi teine käik:
Kolb liigub ülemisest surnud punktist allapoole alumisse surnud punkti.
Kolvi kohal:
Kolvi teise käigu ajal toimub kolvi kohal olevas ruumis paisumine, mis surub kolvi ülemisest surnud punktist alumisse surnud punkti.
Kolvi all:
Läbi avatud imemiskanali imetakse karterisse süütesegu. Pärast seda, kui kolb on lõpetanud poole oma käigust alumise surnud punkti suunas, sulgub sisselaskeava, surudes karteris oleva segu kokku.
Vahetult enne paisumise lõppu avab kolb väljalaskeava, mistõttu rõhk silindris langeb. Kolb avab tühjenduskanali ja karterist tulev süütesegu loputab põlemisgaasid rõhu all silindrist välja, täites seda järgmise mootori töötsükli jaoks.
Silindri loputus
Silindri loputamine on faas, mida neljataktilise mootori puhul ei esine. Kahetaktilise mootori puhul on see aga äärmiselt oluline, sest selle kulg mõjutab oluliselt mootori parameetreid.
Neljataktiliste mootorite puhul on tavaline, et heitgaasid surutakse välja kolvi liikumisel ülemisse surnud punkti, kuid kahetaktiliste mootorite puhul peavad silindrite tühjenemise tagama muud tegurid, täpsemalt. :
- Tasuta heitgaas – suitsugaasid väljuvad silindrist väljalaskekanali kaudu ainult silindris ja väljalasketorus oleva rõhkude erinevuse tõttu.
- Värske laadimisega väljapressimine – pärast tühjendusklapi avanemist hakkab silindrisse voolama süütesegu, mis surub põlemisgaasid välja.
Loputusfaas on sageli piiratud väljalaskekanali avatud ajaga kuni väljalaskekanali sulgemiseni.
Erinevate mootorirežiimide korral võib silindrite loputamisel siiski ilmneda järgmine:
- Värske segu enam-vähem segunemine heitgaasidega, kuna toimub nende otsene kokkupuude
- Värske segu lekkimine väljalasketorusse
- Silindri ebapiisav läbiuhtumine suure heitgaasijäägiga järgmise mootori käigus töötsükkel
Kahetaktiline mootor võib olla konstrueeritud bensiinimootorina, kuid seda saab konstrueerida ka diiselmootorina.
Kahetaktiline diiselmootor
Kahetaktilise diiselmootori tööpõhimõte on sama, mis säde-kahetaktilisel mootoril. Üks oluline erinevus on see, et segu tekib ainult silindris.
Seega süstitakse kütus silindrisse vahetult enne kokkusurumise lõppu tänu täpsele süütemomendile. Enamikul kahetaktilistest diiselmootoritest kasutatakse kütuse sissepritseks klassikalist ventiili, mis on väga sarnane neljataktilise mootori ventiiliga.
Kahetaktilistes mootorites kasutatakse ülelaadijat sageli ülelaadimisrõhu tekitamiseks. Siiski on valikuvõimaluseks ka mootori ülelaadimise võimalus turboülelaaduri või turboülelaaduri ja kompressori kombinatsiooni abil.
Kahetaktilise mootori eelised:
- Lihtne ehitus
- Väiksem kaal võrreldes neljataktilise mootoriga
- Väiksemad mootori mõõtmed
- Klapijada puudumine
- Madalamad tootmiskulud
- Lihtne mootori määrimissüsteem
- Jahutus on enamikul juhtudel , õhku, seega on välistatud kõik vesijahutussüsteemi osad
- Võimalus töötada igas asendis (isegi tagurpidi)
- Maksimaalne jõudlus saavutatakse madalamatel pööretel, kuna iga kolvi liigutamine allapoole kaasneb põlemisega
- Mõnel juhul on pöördeid lihtsam
Kahetaktilise mootori puudused:
- Ebaökoloogiline õli segunemise tõttu kütusesse
- Suur kütusekulu põlemata segu sagedase lekkimise tõttu loputamise ajal heitgaasi
- Suurem mootoriõli kulu võrreldes neljataktilise mootoriga
- Ebaregulaarne mootor töötamine madalatel pööretel
- Suurem mootorimüra
- Põlenud ja põlemata segu segunemine
- Tänu kanalite paiknemisele silindri küljel tekib kolvirõngaste suurem kulumine.